嵌入式软件架构设计

软件架构工程师、系统工程师、SE工程师等

【模块一】人人掌握——嵌入式需求

理大局——嵌入式软件需求分析的过程【步骤明确，经验干货】

步骤一：系统边界分析——上下文图and硬件结构图

步骤二：功能需求分析——功能树or用例图

步骤三：用户接口分析——菜单树and界面流

步骤四：软硬接口分析——和外部软硬件的接口规约

步骤五：功能步骤分析——输入-处理-输出or用例规约

步骤六：质量需求分析——本课关注步骤级实时、步骤级可靠

一组案例……

划重点——关键点的讲与练

输入-处理-输出定义功能需求……顽疾是需求项又多又散?分析、解决。与外部软、硬件的接口需求……顶层数据流图、上下文图、硬件结构图高性能和可靠性等质量需求

质量需求如何定义?以某控制器为案例一组案例……特复杂的功能逻辑如何搞定?=主控流程+可能事件与分支流程+步骤规则

拷资料——文档模板+案例资料【外企模板，独家分享】

《需求规格》模板《需求规格》实例一组案例……例如，质量90%可以用“功能的步骤级规则”来定义

【模块二】始于需求——自顶向下设计运行控制结构

理大局——运行控制结构的设计过程【步骤明确，经验干货】

步骤一：分析需求(功能范围+硬件结构)

步骤二：识别核心模块

步骤三：确定控制流，设计控制模式

步骤四：对关键功能，跑通控制过程

案例分析……上面四步，都有实际案例，并讲解自顶向下思维运用

划重点——三种嵌入式“运行控制结构”模式

结构一：多任务结构(OS-basedMulti-task)

结构二：前后台结构(死循环+中断)

结构三：时间片轮询(Time-slicePolling)

一组案例……

划重点——前后台与时间片架构的几个细节

【大局】采集-分析-控制模式【局部1】转delay为中断【局部2】占空比与中断【局部3】函数的可重入设计【局部

4】核心代码性能高事件率架构案例：多任务vs.时间片轮转

划重点——统一回答几个“大的疑问”

问：我们公司系统比较复杂，性能要求也比较多，总感觉理不清?问：我们公司好像没人会画多线程协作图。请问，怎么画?问：我们公司嵌入式分层架构太泛，没把代码块、线程、中断等说清楚!

【模块三】深入详尽——嵌入式分层实战技巧

理大局——嵌入式代码架构，就这么设计【步骤明确，经验干货】

步骤一：借助模式，按“五横一纵”组织模块层次

步骤二：自底向上，先把硬件接口代码模块设计好

步骤三：接口抽象，为多种硬件提供统一接口

步骤四：服务抽象，提炼可复用的显示/通信/存储服务

步骤五：设计功能层模块，确定它对下层模块的调用

步骤六：设计初始化模块，确定它对下层模块的创建和设置

案例分析……上面六步都有实际案例。重点步骤，有代码案例。

划重点——关键点的讲与练【有代码，有真货】

Module对Task/Thread的封装

Module设计的最低要求：没有隐藏就没有简化

模块封装task——Message和Task的架构级应用

Module的可扩展&可配置&可插拔

模块的可配置式设计——ConfigArray的架构级应用

Interface对多个差异模块的统一抽象

函数指针结构体的架构级应用

上层对下层的“封装”与“组装”

模块封装模块——Layer思想的代码实现

main()如何优雅地“启动”各模块

拷资料——上述技能，分别对应的代码案例

代码案例…代码案例…

思想的飞跃——架构之道【学员反馈：“大彻大悟的感觉真爽!”】

自顶向下——分解思维。架构早期。立足业务，根据需求分解出粗粒度架构自底向上——封装思维。架构后期。立足实现，隐藏细节，统一接口，提炼服务抽象vs.具体——抽象是结果，抽象思维的过程从研究多个“具体”开始分解vs.封装——粗粒度架构来自自顶向下分解，细粒度架构来自自底向上封装接口vs.实现——接口定义“做什么”，实现定义“怎么做”统一接口——下层有多种“怎么做”时，不要直接调用，要通过统一接口调用通用服务——提炼可复用的显示/通信/存储服务，“功能代码”就简洁易修改了……悟道练习，一起画脑图

【模块四】隔离变化——设计好内部接口、对外接口

我们常设计这两种接口

远程及板间接口或协议模块级接口或消息

远程及板间接口或协议——如何设计

步骤一：接口交互过程设计

步骤二：接口实现技术选择

步骤三：接口参数格式定义

案例：分析著名接口规范……

模块级接口——技术风格

Call(调用)Message(消息)Callback(回调)

远程及板间接口或协议——API二次封装

底层协议：负责通用性、跨平台提供API：负责屏蔽细节、方便开发案例分析……

模块级接口——二次封装

核心接口

vs.便捷接口(对核心接口的包装)可配置性

拷资料——对应的资料分享

接口规范…接口案例…API案例…

【模块五】职业生涯——从单板架构师，到方案架构师

谈行业趋势，聊职业发展

IT行业的人才模型电子企业的常见发展路径我们个人的发展方略

方案架构师设计自控方案时，工作内容有哪些?

逻辑设计=分层设计+功能子系统划分物理设计=硬件拓扑+软组件分布设计技术选型=开发技术+运行环境选型接口设计=接口技术选择+

接口协议定义

自控方案中的上位机软件设计

五横一纵——上位机软件的模块分层模式模块划分——覆盖接口需求模块划分——覆盖功能需求

拷资料——对应的资料分享

《GB设计书》文档模板解读、实际范例分析

温昱老师

软件架构专家

实战型重构培训专家

创立ADMEMS架构实践体系

畅销书《软件架构设计》作者

畅销书《一线架构师实践指南》作者

畅销书《应用框架的设计与实现——.NET平台》译者

工作经历及专业背景

温昱老师拥有十五年系统规划、架构设计和研发管理经验，在金融、航空、多媒体、网络管理、中间件平台等领域负责和参与多个大型系统的规划、设计、开发与管理。

温昱老师还是软件架构思想的传播者和积极推动者，ADMEMS（一种软件架构设计方法）的提出者，中国Softcon杰出贡献专家，中国CCSE杰出专家，其出版的书籍《软件架构设计——程序员向架构师转型必备》、《一线架构师实践指南》等作品，累积印刷十余次，深受读者喜爱。

作为资深咨询顾问，拥有近千小时代码重构咨询经验，提出ARCT设计重构方法论，已为众多知名企业提供了卓有成效的架构培训与咨询服务。

擅长领域

架构设计

详细设计

设计重构

咨询及培训客户

华为，中兴通讯，汇川科技，新大陆集团，拓邦股份，迈瑞医疗，艾默生，上汽，长安汽车，创维，海信，长虹，康佳，通号院，卡斯柯信号，中国中车，海格通信，视源电子，特锐德电气股份，新北洋信息，英飞拓科技，新开普电子，慧视通科技，四维图新，烽火科技，东方电子，东软集团，oppo，酷派，航空多院所，航天多院所，等等

部分客户评价

与温昱先生初识于一次部门内训，金融机构应用信息技术日久，但业务发展之快仍需信息技术部门不断如何提供有力的技术支持，当时系统设计人员思路难成一致，故邀请先生来讲述所得，先生讲座生动有趣，案例均为实践中心得，有助于一线设计人员在低头干事之余，能够抬头看路，从架构高度理解和看待日常工作。

　——朱晓光 中国建设银行 北京开发中心处长

在厦门，曾和温老师有过4天晚上的坐而论道，从技术到业界、从数据模型到软件重构、从职业观到心理学，彼此颇多启发。

　　——朱志 中国建设银行厦门开发中心总工办